Strategien zur Isolierung und Charakterisierung des D1-Proteins aus Chlamydomonas reinhardtii

Abstract

Das D1-Protein als zentrale Untereinheit von Photosystem II wird während der Lichtreaktion der Photosynthese durch reaktive Sauerstoffspezies geschädigt und inaktiviert. Das Protein wird als defekt erkannt, aus der Thylakoidmembran proteolytisch entfernt und durch eine funktionelle Kopie ersetzt. Der genaue Mechanismus dieses Prozesses ist noch nicht in allen Einzelheiten bekannt. Ziel dieser Arbeit war es, Modifikationen, die das Protein während des Turnover erfährt, zu untersuchen und den Assemblierungszustand des Vorläuferproteins pD1 zu analysieren. Zu diesem Zweck wurden schnelle und schonende Verfahren entwickelt, um das D1-Protein und pD1 aus Chlamydomonas reinhardtii nativ aus der Thylakoidmembran zu isolieren. Dabei wurde unter anderem nachgewiesen, dass die Photosystem II Untereinheiten CP43 und OEE1 der Stämme MCS4 und MCS8 mit modifizierten C-Termini mit pD1 assembliert vorliegen können, bevor das Vorläufer-Peptid abgespalten wird. Außerdem wird eine Methode vorgestellt, durch die Carbonylierungen von Photosystem II-Proteinen detektiert werden können. Danach werden Carbonylierungen verschiedener Untereinheiten durch Licht ausgelöst.